Golf Bot 题解
Golf Bot
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Golf Bot
大家好,这是我第一次写题解,听说写题解水平会提高,所以我也凑一凑热闹。
首先让我们来明确题意
该题可以这样理解我们有长度为n的数组array1:[a1,a2,a3,a4,a5,a6,.....,an]
以及长度为m的数组array2:[b1,b2,b3,b4,b5,b6,.....bm]
问array2中有几个元素等于array1中一个或两个元素相加。注意是一个或两个。
分析
先简化问题好了,现在问题如下。判断对于一个数target,array1中是否有一个或两个数相加等于target;
如果这个问题解决了,那么我们可以对array2进行一次遍历,注意判断,得到答案。
这个问题并不难,左右双指针可以在线性时间内求出。因为,本题在入门练习题中,所以我把代码写出来。
//array1事先从小到大被排好序!!!!!! bool solve(int target,vector<int>& array1) { int l = 0;int r = array1.size() - 1;// l最左,r最右。即array1[l]最小,array1[r]最大 while (l <= r) { //注意这里要有等号,因为array1中的两个相加元素可以是重复的 if (array1[l] + array1[r] == target||array1[l]==target||array1[r]==target) {return true; }//如果两者相加为target或其中某一个为target则返回true else if (array1[l] + array1[r] < target)l++;//如果小了l++变大 else if (array1[l] + array1[r] > target)r--;//如果大了r--变小 } return false;//没有找到 }
上述可以在线性时间内计算出来。
这样如果我们按照上述想法实施,遍历一遍,对于array2中每一个数值都调用solve()函数。
时间复杂度将为O(NM)N,M最大为10e5是过不去的!!
那么着手别的算法吧。
现在给出一组数据
array1:[1,3,5]
array2:[2,4,5,7,8,9]
//其实也就是测试用例啦。
我们可以三重循环解决这个问题(array2中可以被array1中一个或两个元素相加得到的元素个数):
int solve(vector<int>& array1,vector<int>& array2) { int ans = 0; for (int i = 0;i < array1.size();i++)//先判断array1,array2中元素是否有交集。 for (int j = 0;j < array2.size();j++)//即不用相加直接一发入洞 if (array1[i] == array2[j])ans++; for (int i = 0;i < array1.size();i++)//遍历array1中每一个元素 for (int j = 0;j < array1.size();j++)//将array1中每一个元素与array1[i]相加 for (int k = 0;k < array2.size();k++)//看array1[i]+array1[j]是否在array2中 if (array1[i] + array1[j] == array2[k])ans++;在则ans+=1 return ans; }
比如对于array1[1,3,5] array2[2,4,5,7,8,9]交集[5] ans=1
遍历到1则array1变为[2,4,6]全部加1包括自己,因为可以重复。
则交集为[2,4].ans+=2;
遍历到3则array1变为[4,6,8]
交集为[4,8],4出现过了所以ans+=1
遍历到5则array1变为[6,8,10]
交集[8]8算过了则ans不变
综上ans=4
现在我们换一种方式表达同样的数据
input[1,3,5]这里记录着机器可以打出的公里数,就相当于原先的array1
array1[0,1,0,1,0,1,0,0,0,0,0]对于索引i如果机器可以打出i公里则array1[i]=1否则为0
array2[0,0,1,0,1,1,0,1,1,1,0]对于索引i如果i公里处有洞则array2[i]=1否则为0
那么接下来我们对于input中每一个元素,使array1中每一个1元素向右移动input[i]公里。
这实际上意味着在抛出了input[i]的距离的情况下,还可能抛出的距离。
下面我们只需看看可能抛出的距离下是否有洞就行了。即array1为1的索引下array2是否为1
下面看一下。对于input[0]=1我们把array1整体向右移动1公里变为
array1[0,0,1,0,1,0,1,0,0,0,0]
array2[0,0,1,0,1,1,0,1,1,1,0]
则array1能投到,且array2中有洞的索引为2,4;
这时我们要把array2[2],array2[4]都变为0因为他们已经被投入了。
array2[0,0,0,0,0,1,0,1,1,1,0]
同样进行如此操作最终可得ans=3;
少了1,为什么?因为我们没有算一个数相加的情况。可以在input前加一个零[0,1,3,5]
为什么我们将问题这样转化呢?因为这很适合用位运算。
将array1,array2都看成二进制
array1:00101010000
array2:00101101110
对于上面的每一个步骤都可以用位运算的方式实现,这大大的提高了程序的运行效率。
array1整体向右移input[i]为:array1>>input[i];
找到可以投入的洞则(array1>>input[i])&array2
array2去掉这些可以投入的洞孔:
注意,这里分析一下,如何用位运算实现!!!!!!!
我们在这一步中要做到的是,对于array2中i处, 如果array2[i]为1且((array1>>input[i])&array2)[i]为1则变为0;其余不变。
即是这样的运算:0:0=0,0:1=0,1:0=1,1:1=0;前者为array1[i].
没有任何位运算适合但是若我们对后面的取一下反就会发现:
0:1=0,0:0=0,1:1=1,1:0=0
这其实就是&运算所以得到下面的公式:
array2 &= ~((array1>>input[i])&array2)
该公式应该是正确的,提交上去也确实是ac了。但还可以化简为以下的公式:
array2 ^= (array1>>input[i])&array2
我们仔细看看上面的运算规律:
0:0=0,0:1=0,1:0=1,1:1=0;想想如果0:1不存在是不是就是异或^运算了?
那么在我们计算时究竟会不会出现0:1的情况呢?
是不可能出现的!
对于索引i,array2[i]=0,((array1>>input[i])&array2)[i]=1这种情况是绝对不可能出现的!
因为:
假设array2[i]=0;
那么array2和(array1>>input[i])进行&运算的结果[i]一定为0(因为已经有一个固定为0了)
所以得到公式:array2 ^= (array1>>input[i])&array2;
这样这道题就做完了。
我们用C++容器bitset实现位运算。注意,我上面写的>>要统统换为<<!
代码如下
#include<iostream>; #include<bitset>; using namespace std; int main() { ios::sync_with_stdio(0); cin.tie(0);cout.tie(0); int n,m; while (cin >> n) { bitset<200010> array1, array2; int input[200010];input[0] = 0; for (int i = 1;i <= n;i++) { cin >> input[i];array1[input[i]] = 1; } cin >> m;int tmp; for (int i = 1;i <= m;i++) { cin >> tmp;array2[tmp] = 1; } for (int i = 0;i <= n;i++) { array2 ^= array2 & (array1 << input[i]);//array2 &= ~(array2&(array1<<input[i])); } cout << m - (int)array2.count() << endl; } }
写的冗长,谢谢大家